一种基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统，包括用于GPS卫星定位数据和北斗卫星定位数据的北斗卫星通讯定位系统、用于收发北斗短信的北斗无人机云端服务器和用于获取GPS卫星定位数据、北斗卫星定位数据的北斗集成式安全控制器，所述北斗卫星通讯定位系统与北斗集成式安全控制器之间通过北斗短信传输数据，所述北斗卫星通讯定位系统与北斗无人机云端服务器之间通过北斗短信传输数据。本监控系统可以对无人机起飞授权和实时坐标进行跟踪，对禁飞区域强制迫降，可进行紧急制动迫降，可通过遥控系统入侵监测，对GPS信号、北斗信号干扰器/模拟器进行实时监测，飞机故障可以预警，可实现对多旋翼无人机的安全监控。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于多旋翼无人机
，尤其是涉及一种基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统。
技术介绍
随着无人机市场的如火如荼，无人机的安全问题也愈发引起人们的关注。多旋翼无人机存在多种安全隐患，一个是涉及无人机的自身故障的安全，另一个就是无人机如被不法分子截获和干扰造成的公共安全隐患。无人机的安全监控系统是无人机安全保障的重要部件。因此，研发一种如何保证无人机的飞行安全，尤其是对于保证大载重长续航力的无人机安全的安全监控系统显得尤为重要。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统，以实现对多旋翼无人机的安全监控。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的:—种基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统，包括用于GPS卫星定位数据和北斗卫星定位数据的北斗卫星通讯定位系统、用于收发北斗短信的北斗无人机云端服务器和用于获取GPS卫星定位数据、北斗卫星定位数据的北斗集成式安全控制器，所述北斗卫星通讯定位系统与北斗集成式安全控制器之间通过北斗短信传输数据，所述北斗卫星通讯定位系统与北斗无人机云端服务器之间通过北斗短信传输数据；所述北斗集成式安全控制器包括用于将外部动力电源控制电源隔离并分配到控制器内部的电源隔离分配电路、用于控制无人机飞行姿态的飞控电路模块、根据飞控电路模块发出的PWM波形，实现螺旋桨电机的调速控制和驱动的电调电路模块、用于对无人机进行定位并接收从北斗卫星发来信息的卫星定位通讯模块、用于采集螺旋桨处于不同转速时发出的声音，来判断螺旋桨和电机是否正常工作的声音分析DSP电路、用于检测无人机各个部件工况和寿命的飞行总线控制电路和用于将飞行总线控制电路中的信息发送到地面，同时接收地面指令的WIFI收发电路;所述电源隔离分配电路的输入端与外部动力电源相连，所述电源隔离分配电路的输出端分别与飞控电路模块、卫星定位通讯模块、电调电路模块和飞行总线控制电路相连，所述卫星定位通讯模块分别与飞行总线控制电路和飞控电路模块相连，所述飞控电路模块分别与电调电路模块和飞行总线控制电路相连，所述电调电路模块分别与螺旋桨电机上的霍尔传感器和飞行总线控制电路相连，所述霍尔传感器还与飞行总线控制电路相连，所述声音分析DSP电路的输入端与螺旋桨电机旁的拾音器和螺旋桨电机上的霍尔传感器相连，输出端与飞行总线控制电路相连，所述飞行总线控制电路还与WIFI收发电路和LED指示器相连。进一步的，所述电调电路模块包括电调电路A和电调电路B，两组电调电路互为备份。进一步的，所述电调电路A和电调电路B的电调通道电流为120A，采用正弦波方式驱动。进一步的，所述卫星定位通讯模块包括GPS电路和北斗电路，GPS定位和北斗定位系统是同时工作的。进一步的，所述飞控电路模块包括頂U A、飞行控制电路A、纪录存储器AUMU B、飞行控制电路B和纪录存储器B;所述頂U A与飞行控制电路A相连，所述飞行控制电路A与纪录存储器A相连;所述IMU B与飞行控制电路B相连，所述飞行控制电路B与纪录存储器B相连；这两组飞控电路互为备份。进一步的，所述WIFI收发电路的频带2.4G/5.8G。进一步的，所述外部动力电源包括一个动力电池和两个控制电池。进一步的，所述北斗集成式安全控制器的所有电子器件封闭在一个铝制金属且防水的外壳中，保证有效散热和抗电磁场干扰。相对于现有技术，本技术所述的基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统具有以下优势:本监控系统可以对无人机起飞授权和实时坐标进行跟踪，对禁飞区域强制迫降，可进行紧急制动迫降，可通过遥控系统入侵监测，对GPS信号干扰器/模拟器、北斗信号干扰器/模拟器、飞行总线数据进行实时监测，飞机故障可以预警;具有使用安全、监测可靠等优点。【附图说明】构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1是本技术的原理框图；图2是本技术中北斗集成式安全控制器的原理框图；图3是北斗集成式安全控制器中声音分析DSP电路的原理框图；图4是北斗集成式安全控制器中电调电路模块的原理框图；图5是北斗集成式安全控制器中飞控电路模块的原理框图；图6是北斗集成式安全控制器中飞行总线控制电路的原理框图。附图标记说明:1-飞控电路模块，2-电调电路模块，3-卫星定位通讯模块，4-霍尔传感器，5-螺旋桨电机，6-拾音器，7-LED指示器，8-北斗卫星通讯定位系统，9-北斗无人机云端服务器，10-北斗集成式安全控制器。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1至6所示，一种基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统，包括用于GPS卫星定位数据和北斗卫星定位数据的北斗卫星通讯定位系统8、用于收发北斗短信的北斗无人机云端服务器9和用于获取GPS卫星定位数据、北斗卫星定位数据的北斗集成式安全控制器10，所述北斗卫星通讯定位系统8与北斗集成式安全控制器10之间通过北斗短信传输数据，所述北斗卫星通讯定位系统8与北斗无人机云端服务器9之间通过北斗短信传输数据。所述北斗集成式安全控制器10包括用于将外部动力电源控制电源隔离并分配到控制器内部的电源隔离分配电路、用于控制无人机飞行姿态的飞控电路模块1、根据飞控电路模块I发出的PWM波形，实现螺旋桨电机5的调速控制和驱动的电调电路模块2、用于对无人机进行定位并接收从北斗卫星发来信息的卫星定位通讯模块3、用于采集螺旋桨处于不同转速时发出的声音，来判断螺旋桨和电机是否正常工作的声音分析DSP电路、用于检测无人机各个部件工况和寿命的飞行总线控制电路和用于将飞行总线控制电路中的信息发送到地面，同时接收地面指令的WIFI收发电路;所述电源隔离分配电路的输入端与外部动力电源相连，所述电源隔离分配电路的输出端分别与飞控电路模块1、卫星定位通讯模块3、电调电路模块2和飞行总线控制电路相连，所述卫星定位通讯模块3分别与飞行总线控制电路和飞控电路模块I相连，所述飞控电路模块I分别与电调电路模块2和飞行总线控制电路相连，所述电调电路模块2分别与螺旋桨电机5上的霍尔传感器4和飞行总线控制电路相连，所述霍尔传感器4还与飞行总线控制电路相连，所述声音分析DSP电路的输入端与螺旋桨电机5旁的拾音器6和螺旋桨电机5上的霍尔传感器4相连，输出端与飞行总线控制电路相连，所述飞行总线控制电路还与WIFI收发电路和LED指示器7相连。优选的，所述电调电路模块2包括电调电路A和电调电路B，两组电调电路互为备份，所述电调电路A和电调电路B的电调通道电流为120A，采用正弦波方式驱动。所述卫星定位通讯模当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗系统的多旋翼无人机实时安全监控系统，其特征在于：包括用于GPS卫星定位数据和北斗卫星定位数据的北斗卫星通讯定位系统、用于收发北斗短信的北斗无人机云端服务器和用于获取GPS卫星定位数据、北斗卫星定位数据的北斗集成式安全控制器，所述北斗卫星通讯定位系统与北斗集成式安全控制器之间通过北斗短信传输数据，所述北斗卫星通讯定位系统与北斗无人机云端服务器之间通过北斗短信传输数据；所述北斗集成式安全控制器包括用于将外部动力电源控制电源隔离并分配到控制器内部的电源隔离分配电路、用于控制无人机飞行姿态的飞控电路模块、根据飞控电路模块发出的PWM波形，实现螺旋桨电机的调速控制和驱动的电调电路模块、用于对无人机进行定位并接收从北斗卫星发来信息的卫星定位通讯模块、用于采集螺旋桨处于不同转速时发出的声音，来判断螺旋桨和电机是否正常工作的声音分析DSP电路、用于检测无人机各个部件工况和寿命的飞行总线控制电路和用于将飞行总线控制电路中的信息发送到地面，同时接收地面指令的WIFI收发电路；所述电源隔离分配电路的输入端与外部动力电源相连，所述电源隔离分配电路的输出端分别与飞控电路模块、卫星定位通讯模块、电调电路模块和飞行总线控制电路相连，所述卫星定位通讯模块分别与飞行总线控制电路和飞控电路模块相连，所述飞控电路模块分别与电调电路模块和飞行总线控制电路相连，所述电调电路模块分别与螺旋桨电机上的霍尔传感器和飞行总线控制电路相连，所述霍尔传感器还与飞行总线控制电路相连，所述声音分析DSP电路的输入端与螺旋桨电机旁的拾音器和螺旋桨电机上的霍尔传感器相连，输出端与飞行总线控制电路相连，所述飞行总线控制电路还与WIFI收发电路和LED指示器相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利民，
申请(专利权)人：天津益华微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12